嚯,找这个啊。2010年安徽理综物理那道大题确实把不少人整懵了,就是那道电磁感应的题,跟两个正方形线圈从磁场外面掉进去有关。
先看原题长啥样
题都在这儿了,直接看:
20.如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)。两线圈在距磁场上界面 h 高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面。运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2。不计空气阻力,则
A.v1 B.v1=v2,Q1=Q2 C.v1 D.v1=v2,Q1 这道题坑在哪儿? 看着像考自由落体加电磁感应,实际上核心是看谁能推导出加速度是定值。关键步骤是联立安培力公式和质量、电阻的表达式,最后发现加速度 `a = g 那热量差在哪?细导线绕的线圈Ⅰ质量小,进磁场时动能也小,根据能量守恒,它转化成焦耳热的量就少,所以Q1 当年考生为啥觉得难哭? 1. 信息隐蔽:你得把线圈质量 `m = ρ₀ 4lS`,电阻 `R = ρ(4l)/S` 这些隐藏关系挖出来,才能推出加速度与横截面积S无关。 2. 反直觉:一般人会觉得粗导线重,掉下去速度应该更快,结果它俩同步。这题专治各种想当然。 3. 综合性强:短短一道题,揉进了匀强磁场、能量守恒、安培力、电阻定律,还得会玩公式化简,没点基本功当场卡壳。 所以对付这种题,硬核口诀就一句:“电磁感应能量题,先找安培力表达式,质量和电阻用材料密度、电阻率加几何尺寸代进去,化简看结果跟谁有关无关,再定论。” 套路就是按这个步骤硬算,别瞎猜。 (另外提一嘴,那会儿安徽还是自主命题,这张卷子物理部分选择题也出了好几道需要细琢磨的,整体感觉就是“看起来都会,做起来全跪”,跟江苏卷那边物理“看似简单,拿高分不易”的评价异曲同工)。